ansys轉子模態的案例
轉子動力學 | 模態分析 附轉子動力學鐘一諤下載
? 目標是估計0到4000 rpm之間的前六個固有頻率和模態形狀，創建Campbell圖，觀察由于模態對的分離而看到的陀螺效應（前旋和后旋）
軸承建模（ROMAC）
ROMAC Tilting Pad Bearing程序生成的ASCII文件-ANSYS軸承單元COMBI214
●軸承建?！?? COMBI214單元用于模擬軸承
? COMBI214在二維應用中具有縱向和交叉耦合功能
? 它是一個拉伸壓縮單元，每個節點最多有兩個自由度：
- 任意兩個節點方向（x，y或z）的平動
? 軸承宏IMPORTBEARING1.MAC用于從ASCII文件導入與轉速相關的軸承特性
ANSYS軸承單元COMBI214
軸承支撐系數：
? ASCII文件由THPAD創建（ROMAC的軸承分析軟件）
? 軸承宏將通過Command Snippet在分析中輸入
? 軸承特性放入APDL表參數中
? 然后可以在COMBI214軸承元件實際中使用這些表常數定義。
展開 轉子模態分析對比
轉子模態分析對比.pdf
航空發動機風扇轉子模態分析實例
1摘要：
采用三維軟件對航空發動機風扇轉子系統進行實體建模，模型導入 ANSYS Workbench 中進行有預應力的模態分析。提取了前6階固有頻率及模態振型進行了分析和處理，發現了模態振型的順序和規律；研究了與之相對應轉子系統的坎貝爾圖，結合發動機的工作轉速和振動安全裕度，比較風扇轉子工作轉速與臨界轉速，進行共振風險分析。
2引言：
隨著航空發動機涵道比和推重比的不斷加強，風扇轉子的質量在整個發動機中所占比例也越來越大。任何的質量不均勻和葉片失效事件都會造成風扇轉子不平衡轉動，轉子系統一旦產生重大的結構載荷和振動，將嚴重影響航空發動機的安全性和可靠性。在工作轉速范圍內，臨界轉速應當偏離工作轉速，盡量避免轉子在受到某種激勵之后產生的共振給轉子帶來的嚴重損壞。轉子系統的各階固有頻率和振型是承受動態載荷結構設計中的重要參數。模態分析可以預估這些參數，得到的計算仿真數據可以為風扇轉子系統振動安全裕度的計算提供理論依據。
本文基于工業上廣泛使用的制圖軟件 SolidWorks對航空發動機風扇轉子系統（包含一個輪 盤和一個主軸的裝配體）進行三維實體建模，并導入ANSYS Workbench中進行有預應力（即離心預應力效應、陀螺力矩效應以及旋轉軟化效應）的模態分析，得到其固有頻率和振型，其結果可為轉子的動態設計提供參考，對改善轉子的動態特性具有重要意義。
3案例描述：
現有一款航空發動機風扇轉子在一系列的轉速條件下運行，請在這些轉速工況下進行模態分析，求解每一種工況下的前6階模態振型和固有頻率，并且輸出坎貝爾圖得到轉子的臨界轉速。
4模型：
幾何模型如下圖所示，軸向有較多的圓角和倒角過渡，為達到較高的網格質量故采用切分處理（不同顏色代表不同零件）。
圖1 模型
圖2 模型正視圖
網格模型如下圖。
展開 渦輪機轉子的有限元模態分析
有限元模態分析的實質是計算結構振動特征方程的特征值和特征向量。
模態是具有無窮階的。但是對于運動起主導作用的只是低階模態，所以計算時只需要提取前幾階進行計算。低階模態的模態剛度相對比較弱，在同樣量級的激勵作用下，響應會相對所占的權值大一些，所以，工程上低階模態比較被受關照，理論上低階模態理論也相對成熟。
對于沒有約束的三維物體，前6階為剛體位移模態，頻率為0；而對于有約束的對象，則沒有剛體模態。約束施加的正確與否，對結構模態分析的影響十分顯著，因此對于該問題應十分注意，保證對模型施加的約束與實際情況盡量符合。
所以模態分析的目的就是要得到結構的振型和固有頻率。所得到的應力、應變、位移值都沒有實際量化意義，只能用于定性地考察比較；模態分析的意義在于了解結構的共振區域，為結構設計提供指導，它是開展其它動力學特性分析的基礎；為結構系統的振動特性、振動故障診斷以及結構動力特性的優化設計提供依據。
通用有限元軟件WELSIM就提供了模態分析功能。只需要簡單的設置，用戶可以方便、快速、準確的得到結構件的固有頻率和振型。下面我們以渦輪機轉子為例，看看如何對其進行模態分析。
打開WELSIM軟件后。首先設置材料屬性。添加一個材料節點，并命名為myMat，設定楊氏模量為2e8 kg/(mm s2)，泊松比0.3，質量密度7.85e6 kg/mm3。這是一個結構鋼的材料。
設置分析類型，在FEM項目節點屬性中，設置分析類型為模態（Modal）。
通過導入STEP文件來建立一個轉子的模型。并賦予myMat材料屬性。如圖所示：
在網格設置中，選用高階（Quadratic）單元和高密度（Very Fine）網格。
展開 
電機轉子臨界轉速的計算程序（模態分析）
1，29為兩個端點，為軸承處
D,1,UY
D,1,UZ
D,29,UX
D,29,UY
D,29,UZ
以下采用gui操作，模態擴展為四階
ansys計算結果和理論計算誤差為0.33%
沒有考慮陀螺效應，不知道對不對，請高手指點。
基于ABAQUS的某水力電機轉子模態分析（SOP）
模型后處理與結果判讀
進入Visualzaiton模塊后，抓取固有頻率在120Hz以內的固有頻率和模態圖。
（1）分析結果（在本SOP中只選擇性地隨機抓取幾個能做以示例即可）：
···
（2）模型后處理操作方法：
使用workbench模態分析功能進行轉子動力學分析 ￥2.5
轉子動力學作為振動力學的一個分支，既有和振動重疊的部分，又有其獨特之處。
在workbench模態分析功能中可以進行轉子動力學分析，輸出campbell diagram（坎貝爾圖）。后文詳細介紹相關操作和知識。
后文目錄
一：建模
二：分析設置
三：結果分析
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統的臨界轉速，從而將系統修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據模型來計算臨界轉速。理論狀態下轉子系統包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態分析模塊，設置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現對稱的設置，需要選中model狀態下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設置坐標和對稱軸及平面數量。
展開 『轉貼』VED支承轉子的模態頻率及穩定性研究
作者：宣海軍，吳榮仁，童水光(浙江大學 化工機械研究所，浙江 杭州 310027)
摘要:為了研究兩端粘彈性橡膠阻尼器(VED)支承單盤轉子系統的動力學特性，建立了輪盤位于1/3軸跨處的轉子系統有限單元模型。通過求解轉子系統的復特征根問題，獲得轉子系統的模態振型。分析模態頻率和阻尼比隨轉速的變化規律，討論阻尼器支承剛度、損耗因子和質量參數對模態頻率和阻尼比的影響。結果表明，轉子系統的阻尼器支承剛度和損耗因子分別存在一個最優值，使得工作轉速遠離模態頻率，并提高了轉子系統的穩定性;質量參數對一階模態阻尼比的影響較小;當質量參數超出某有效區間時，系統將失去對高階模態響應的衰減作用。
關鍵詞:粘彈性橡膠阻尼器;轉子動力學;模態頻率;穩定性
展開 『分享』主動電磁軸承轉子系統振動模態的分析研究
摘要：概要介紹了電磁軸承支承下多質點柔性轉子振動模態計算分析方法，對一套低溫制氧高速透平膨脹機的電
磁軸承轉子系統的振動模態進行了分析，闡述了電磁軸承轉子系統振動模態與傳統油膜軸承轉子系統振動模態的
不同之處，指出了振動模態分析對電磁軸承系統傳感器安裝位置設計的重要性，及傳感器安裝位置的設計原則。
關鍵詞：電磁軸承轉子系統；轉子動力學；臨界轉速；振動模態；傳感器
主動電磁軸承轉子系統振動模態的分析研究.pdf
展開 ANSYS Workbench 轉子動力學：單盤轉子臨界轉速
通常，離心壓縮機軸的額定工作轉速n或者低于轉子的一階臨界轉速，n1，或者介于一階臨界轉速n1與二階臨界轉速n2之間。前者稱作剛性軸，后者稱作柔性軸。
剛性軸要求： n ≤ 0.7n1;柔性軸要求： 1.3nl≤n≤0.7n2.
坎貝爾圖——就是監測點的振動幅值作為轉速和頻率的函數，將整個轉速范圍內轉子振動的全部分量的變化特征表示出來，在坎貝爾圖中橫坐標表示轉速，縱坐標表示頻率，其中強迫振動部分，即與轉速有關的頻率成分，呈現在以原點引出的射線上，振幅用圓圈來表示，圓圈直徑的大小表示信號幅值的大小，而自由振動部分則呈現在固定的頻率線上。
遠端位移——Remote displacement 可以進行位移和角度旋轉的同時加載；Remote displacement的作用原理為使用MPC接觸對進行控制,即在remote displacement作用位置上產生接觸單元,作用點上產生一個控制功能的節點,遠端位移通過約束節點,然后將約束的具體數值分配給作用位置上。
下面通過案例來一起學習一下ANSYS求解單盤轉子臨界轉速。
展開 
SAMCEF在模態分析及轉子動力學-磁懸浮軸承支撐參數方面的應用
在微機電領域中，為獲得超聲波電機的振動模態及諧響應特性，利用SAMCEF有限元分析軟件對直徑為50 mm的環形行波型超聲波電機壓電轉換器和定子的振動狀態進行了分析；在完成超聲波電機定子建模的基礎上進行振動模態分析和最優模態選擇，并在此基礎上進行了諧響應分析。分析結果表明，利用SAMCEF軟件對超聲波電機進行分析被證明是一種行之有效的方法
論文（2）將系統的激勵方式改為瞬態激勵，修改擴展卡爾曼濾波算法中系統輸入項，分別運用samcef仿真及搭建的基于沖擊激勵的磁懸浮軸承轉子剛度阻尼測試與辨識試驗平臺進行實驗，通過采集信號及數據處理獲得了系統在沖擊激勵下的軸承處位移響應，并分別通過擴展卡爾曼濾波和傳遞矩陣方法辨識了磁懸浮軸承的剛度阻尼。
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1c0Tsc9M
展開 請問各位大神，workbench做轉子模態分析時怎么打開陀螺效應？
就是打開那個coriolis effect嗎？陀螺力矩會改變正反進動的臨界轉速，那么直接用modal求出來的是正進動的臨界轉速還是反進動的？
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速 ￥49
多軸轉子分析與獨立轉子分析基本相同，需要注意的是提前將各轉子的轉動部件用Named selections定義好。 在不同的載荷步，多軸轉子的轉速比可以改變，但轉速隨載荷步為升序。
1. 問題描述
如下圖所示的多軸轉子，轉子1和轉子2位于XZ平面，轉子3與前者不在一個平面中。各轉軸長度和軸徑以及圓盤厚度和半徑等見圖b、圖c，約束與連接如圖a所示。各轉子間的轉速比為1:3:2，各軸承剛度K11均為1E9N/m，K22均為2E9N/m。對此轉子系統進行模態分析和臨界轉速計算。(注：本例引用《ANSYS結構動力分析與應用》P291的6.4.4小節)
多軸轉子的構造
2. 結果分析
在WB中，采用Beam188單元模擬得到前4階振型如下：
多軸轉子的一階振型
多軸轉子的二階振型
多軸轉子的三階振型
多軸轉子的四階振型
當前版本的WB（19.2版本）并不提供多軸轉子的坎貝爾圖生成，可以通過插入命令流或者把模擬結果導入APDL里面查看各個轉子的坎貝爾圖，由于多個轉子之間相互耦合作用，會出現較多與轉速無關的振動模態，讀者亦可手動提取關心的轉速數據繪制坎貝爾圖 。
得到各轉子的坎貝爾圖如下，同時可以得到各轉子的臨界轉速。
轉子1的坎貝爾圖
轉子2的坎貝爾圖
轉子3的坎貝爾圖
同時可以提取各階振型的軸心軌跡。
多軸轉子軸心軌跡1
多軸轉子軸心軌跡2
3. 分析過程
根據所給的尺寸建立多軸轉子線體模型，轉軸和圓盤一同由線體建立。
展開 轉子動力學分析 ansys 命令流 ￥15
這類問題在力學中屬于轉子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。
頻率
附件為帶彈簧的轉子動力學命令流。
